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激光粒度分析儀原理和各行各業(yè)的運用

更新時(shí)間:2015-04-08      點(diǎn)擊次數:3146

近年來(lái),有關(guān)粒度分布的測試技術(shù)和測試方法有很多,而激光粒度分析方法,因測量速度快、精度高及準確度好等特點(diǎn)被人們普遍認同。

激光粒度分析儀原理

光在傳播中,波前受到與波長(cháng)尺度相當的隙孔或顆粒的限制,以受限波前處各元波為源的發(fā)射在空間干涉而產(chǎn)生衍射和散射,衍射和散射的光能的空間(角度)分布與光波波長(cháng)和隙孔或顆粒的尺度有關(guān)。

用激光做光源,光為波長(cháng)一定的單色光后,衍射和散射的光能的空間(角度)分布就只與粒徑有關(guān)。對顆粒群的衍射,各顆粒級的多少決定著(zhù)對應各特定角處獲得的光能量的大小,各特定角光能量在總光能量中的比例,應反映著(zhù)各顆粒級的分布豐度。按照這一思路可建立表征粒度級豐度與各特定角處獲取的光能量的數學(xué)物理模型,進(jìn)而研制儀器,測量光能,由特定角度測得的光能與總光能的比較推出顆粒群相應粒徑級的豐度比例量。

采用濕法分散技術(shù),機械攪拌使樣品均勻散開(kāi),超聲高頻震蕩使團聚的顆粒充分分散,電磁循環(huán)泵使大小顆粒在整個(gè)循環(huán)系統中均勻分布,從而在根本上保證了寬分布樣品測試的準確重復

激光粒度分布儀的應用

激光粒度分析儀在泥沙分析中的應用

研究者共采集了長(cháng)江干流(上、中、下游)和一級支流漢江的23個(gè)具有較廣泛代表性水文測站的309組懸移質(zhì)泥沙樣品和35組床沙樣品,分別進(jìn)行常規粒、吸結合法顆粒分析和激光法顆粒分析,并進(jìn)行樣品顆粒級配測試。收集對比分析資料得出結果為,激光粒度儀分析穩定(重復)性較好,度較高;激光粒度儀在粒徑大于0.031mm以上與傳統法相比系統偏差較小,而以下則系統偏差較大,同組粒徑累積百分數zui大相差達60%,一般表現為粒徑越小、相差越大。另外,不同河段、不同沙樣條件下,激光粒度儀與傳統粒吸法分析泥沙顆粒級配兩者之間相關(guān)關(guān)系復雜、隨機性大;即使是在同一河段、同一單站,也不是理論上一一對應函數關(guān)系,而是存在對應的差異性。

激光粒度分布儀在涂料分析中的應用

對涂料中的鋅粉采用了干分散法和濕分散法測量,發(fā)現兩者都能客觀(guān)地反映樣品的粒度分布。不論選用濕分散法還是干分散法,為保證測試結果的準確性,應做到以下幾個(gè)方面:*,選用干分散法測試要選用合適的分散壓力,只有選擇的壓力大小能*分散開(kāi)加入的樣品顆粒,才能測出準確的樣品顆粒度分布,否則測試的結果僅為該樣品團聚顆粒的粒度分布,也不能滿(mǎn)足樣品測試重復性的要求;第二,濕分散法測試分散介質(zhì)和分散劑的選擇至關(guān)重要,只有根據樣品的特點(diǎn)選擇好合適的分散介質(zhì)和分散劑才能獲得準確的樣品粒度分布;第三,測試的鏡頭不能被污染,鏡頭要保持清潔,這樣才能保證測試結果的準確;第四,遮光指數控制在合適的范圍內,干分散法測試控制在7%-10%,濕分散法測試控制在20%-30%為*測試范圍。

激光粒度分析儀在海洋分析中的應用

利用MS2000型激光粒度分析儀對大洋鉆探ODP204航次氣體水合物穩定帶的598個(gè)沉積物樣品進(jìn)行了粒度分析,探索氣體水合物賦存和沉積物粒度之間的相關(guān)關(guān)系。發(fā)現水合物海嶺氣水合物穩定帶內沉積物的粒度組成特征為:粉砂含量主要在60%-75%之間,是氣水合物穩定帶內沉積組分的主體組分;粘土含量一般小于35%,砂含量一般小于5%,個(gè)別層位達到15%。體積平均粒徑、中值粒徑差值基本小于15um,個(gè)別層位差值可達30um左右。進(jìn)一步運用統計學(xué)的相關(guān)性研究,定量地揭示各個(gè)站位沉積物粒徑變粗與氣體水合物之間存在的不同相關(guān)性。結果表明,有利于氣水合物賦存的粒級區間基本在45-130um之間,主要在大于64um砂級范圍內,同時(shí),一些站位中粒徑相對較粗的粉砂組分(45-60um)也有利于氣水合物的賦存。這個(gè)研究為進(jìn)一步了解沉積物細微的粒度變化與氣水合物的分布相關(guān)提供了新的沉積學(xué)與統計學(xué)方面的資料和認識。

激光粒度分析儀在水泥生產(chǎn)中的應用

利用激光粒度分析儀對水泥顆粒級配分布進(jìn)行了預測,在水泥配比及熟料燒成條件不變的情況下,而水泥的顆粒分布同水泥的28天強度存在很好的相關(guān)性,水泥顆粒級配對水泥性能產(chǎn)生的各種影響,主要是因為不同大小顆粒的水化速度不同,試驗測定的結果為:0-10um顆粒,一天水化達75%,28天接近*;10-30um顆粒,7天水化接近一半;30-60um顆粒,28天水化接近一半;>60um顆粒,3個(gè)月后水化還不到一半。因此可通過(guò)水泥的顆粒分布預測其28天強度,預測結果基本上能滿(mǎn)足我們的控制要求,實(shí)現了超前控制。

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